题目内容
11．Ⅰ．下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：A．量筒 b．容量瓶 c．滴定管 d．托盘天平 e．温度计 f．烧杯
①使用容量瓶的第一步操作是查漏．
②若用上述仪器配制500mL 2mol•L-1的NaCl溶液，还缺少的玻璃仪器是玻璃棒；胶头滴管．
③若用上述仪器测定中和热，则缺少的玻璃仪器为环形玻璃搅拌棒．
④若用上述仪器进行中和滴定，则缺少的玻璃仪器是锥形瓶．
Ⅱ．某兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）
和胆矾晶体（CuSO4•5H2O），以探索工业废料的再利用．其实验方案如下：
试回答下列问题：
（1）由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是Ⅱ，理由是因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质；按途径II通入二氧化碳气体，得Al（OH）3沉淀，将Al（OH）3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；．[来
（2）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（3）从“绿色化学”角度考虑，写出用滤渣F制备胆矾晶体最佳方案的有关化学方程式2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
（4）理论上20g含Cu 16%的合金能制得胆矾晶体质量12.5g．
（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理后者的方案不合理，理由是因为该方案不符合实验方案设计的简约性原则，即操作步骤多、试剂消耗量大、作用时间长．
分析 Ⅰ．根据容量瓶的使用方法、配制一定物质的量浓度的溶液使用的仪器、中和热测定使用仪器、中和滴定存在使用的仪器进行分析；
Ⅱ．含有铝、铁、铜的合金加入氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，所以滤渣B为铁和铜，再经稀硫酸反应过滤的滤液为氯化亚铁，进一步转化成绿矾，滤渣F为铜单质，进一步转化成胆矾；滤液A则为偏铝酸钠溶液，加过量盐酸经途径Ⅰ生成氯化铝溶液，而滤液A通足量气体C经途径Ⅱ生成沉淀D，根据氢氧化铝只溶于强酸强碱，所以气体C为二氧化碳，沉淀D为氢氧化铝，与盐酸反应生成氯化铝溶液，
（1）根据反应所得产物的组成来选择合适的制取方案；根据所发生的反应来确定溶液的组成情况；
（2）绿矾晶体中有结晶水，温度过高会使结晶水失去，根据溶液来得到晶体来分析实验操作；
（3）从“绿色化学”角度考虑，反应中不产生有污染的物质，同时反应的原子利用率要高；
（4）根据铜元素质量守恒进行计算；
（5）根据实验中的酸和碱的量的情况来对比回答．
解答 解：Ⅰ．①使用容量瓶的第一步操作是检查容量瓶是否漏水，
故答案为：查漏；
②若用上述仪器配制500mL 2mol•L-1的NaCl溶液，需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管等，还缺少的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒、胶头滴管，
故答案为：玻璃棒；胶头滴管；
③若用上述仪器测定中和热，则缺少的玻璃仪器为：烧杯、环形玻璃搅拌棒，
故答案为：环形玻璃搅拌棒；
④用上述仪器进行中和滴定，则缺少的仪器是：锥形瓶，
故答案为：锥形瓶；
Ⅱ．含有铝、铁、铜的合金加入氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，所以滤渣B为铁和铜，再经稀硫酸反应过滤的滤液为氯化亚铁，进一步转化成绿矾，滤渣F为铜单质，进一步转化成胆矾；滤液A则为偏铝酸钠溶液，加过量盐酸经途径Ⅰ生成氯化铝溶液，而滤液A通足量气体C经途径Ⅱ生成沉淀D，根据氢氧化铝只溶于强酸强碱，所以气体C为二氧化碳，沉淀D为氢氧化铝，与盐酸反应生成氯化铝溶液，
（1）途径Ⅰ偏铝酸钠和过量的盐酸反应生成氯化铝和氯化钠的混合物，而途径Ⅱ向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳，会得到纯净的氢氧化铝沉淀，再用盐酸溶解，所得溶液的成分只有氯化铝，所以途径Ⅱ更合理；铝、铁、铜的合金中只有金属铝可以和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气，所以滤液A的成分是偏铝酸钠，可以和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，实质为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：Ⅱ；因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质；按途径II通入二氧化碳气体，得Al（OH）3沉淀，将Al（OH）3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（2）绿矾晶体中有结晶水，温度过高会使结晶水失去，所以将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶，即可得到绿矾，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
（3）F为铜单质，从“绿色化学”角度考虑，反应中不产生有污染的物质，同时反应的原子利用率要高，所以F制备胆矾晶体最佳方案为先将铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，再用硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜，反应方程式为2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，
故答案为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；
（4）20g含Cu 16%的合金中含有铜的物质的量为$\frac{20×16%}{64}$mol=0.05mol，根据铜元素守恒可知，制得胆矾晶体的质量为250g/mol×0.05mol=12.5g，
故答案为：12.5；
（5）在实验方案一中，酸的量的控制上没有过高的要求，只需过量即可，但是方案二中，需要的是适量的酸，这很难控，
故答案为：后者的方案不合理；因为该方案不符合实验方案设计的简约性原则，即操作步骤多、试剂消耗量大、作用时间长．
点评 本题考查了常见仪器的使用方法、物质的分离和提纯等知识，题目难度中等，试题涉及的题量稍大，知识点较多，充分考查了学生分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
课堂练加测系列答案
轻松课堂单元测试AB卷系列答案
FeSO4是一种精细化工产品，可用于治疗缺铁性贫血、制革、木材防腐等．制备步骤：①将3mol•L-1硫酸加入铁粉里，微热，搅拌使其充分反应；②趁热过滤；③在50℃左右蒸发、结晶，得到晶体--绿矾（FeSO4•7H2O）．回答下列问题：
Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液．
实验室中按照一定顺序混合2mL浓硫酸、3mL乙醇、2mL乙酸后加热制备乙酸乙酯，将产生的蒸汽经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上（如图所示）．| A． | H2O的结构式：H-O-H | B． | 乙烯的结构简式为CH2CH2 | ||
| C． | CO2的比例模型： | D． | 丙烯的电子式： |
| A． | PH4I可由PH3和HI化合而得 | |
| B． | PH4I在物质分类中属于正盐 | |
| C． | PH4I对热不稳定，受热时产生有色气体 | |
| D． | PH4I属于共价化合物 |